로버트 레프코위츠

1. 개요

로버트 조지프 레프코위츠(Robert Joseph Lefkowitz, Robert Joseph Lefkowitz_{로버트 조지프 레프코위츠}^영어)는 미국의 저명한 내과 의사이자 심장학자이며 생화학자이다. 그는 특히 G 단백질 연결 수용체(GPCR, G protein-coupled receptor_{G 단백질 연결 수용체}^영어)라는 중요한 수용체 계열의 내부 작동 방식을 밝혀낸 발견으로 가장 잘 알려져 있으며, 이 공로로 2012년 브라이언 코빌카와 공동으로 노벨 화학상을 수상했다. 현재 그는 하워드 휴즈 의학연구소의 연구원이자 듀크 대학교의 제임스 B. 듀크 의학 교수, 생화학 및 화학 교수로 재직 중이다. 그의 연구는 인체 세포가 주변 환경을 인지하고 반응하는 방식을 규명하여 고혈압, 협심증, 심장 질환, 파킨슨병, 편두통 등 다양한 질병의 치료제 개발에 지대한 영향을 미쳤다.

2. 생애 초반

레프코위츠의 생애 초반은 그의 학문적 토대를 다지는 중요한 시기였다. 유대인 이민자 가정에서 태어나 미국 뉴욕에서 성장하며 의학과 과학 분야에 대한 깊은 관심을 키웠다.

2.1. 출생 및 교육

로버트 조지프 레프코위츠는 1943년 4월 15일 뉴욕 시의 브롱스에서 막스(Max)와 로즈 레프코위츠(Rose Lefkowitz) 사이에서 태어났다. 그의 부모는 19세기 후반 폴란드에서 미국으로 이민 온 유대인 가정 출신이었다. 그는 1959년 명문 브롱스 과학 고등학교를 졸업하고, 1962년 컬럼비아 대학교에서 화학 학사 학위(Bachelor of Arts)를 취득했다. 컬럼비아 대학교에서는 로널드 브레슬로의 지도를 받았다. 이후 1966년 컬럼비아 대학교 의과대학 (Columbia University College of Physicians and Surgeons, 현재 Vagelos College of Physicians and Surgeons)에서 의학박사(M.D.) 학위를 받으며 학업을 마쳤다.

2.2. 초기 경력 및 연구 기반 확립

컬럼비아 대학교 의과대학에서 인턴십과 1년간의 일반 내과 레지던트 과정을 마친 후, 레프코위츠는 1968년부터 1970년까지 미국 국립 보건원(NIH, National Institutes of Health_{미국 국립 보건원}^영어)에서 임상 및 연구 연구원으로 활동했다. 또한 1970년부터 1973년까지 하버드 대학교 산하 매사추세츠 종합병원에서 심혈관 질환에 대한 의학 연구를 수행하며 의학 연구자로서의 초기 경력을 쌓았고, 이는 이후 G 단백질 연결 수용체(GPCR) 연구의 토대가 되었다.

3. 학술 및 연구 경력

레프코위츠는 듀크 대학교와 하워드 휴즈 의학연구소에서 GPCR 연구를 선도하며 생명과학 및 의학 분야에 지대한 공헌을 했다. 그의 연구는 수용체 생물학과 신호 전달 분야의 이해를 혁신적으로 바꾸었다.

3.1. 듀크 대학교 및 하워드 휴즈 의학연구소 활동

1973년, 로버트 레프코위츠는 듀크 대학교 의료 센터의 의학 부교수 겸 생화학 조교수로 임용되었다. 그는 1977년에 의학 교수로 승진했으며, 1982년에는 듀크 대학교의 제임스 B. 듀크 의학 교수(James B. Duke Professor of Medicine)로 임명되었다. 그는 또한 생화학 및 화학 교수로도 재직 중이다. 1976년부터 하워드 휴즈 의학연구소의 연구원으로 활동하고 있으며, 1973년부터 1976년까지는 미국 심장 협회의 공인 연구원으로 일했다.

3.2. G 단백질 연결 수용체(GPCR) 연구

레프코위츠는 수용체 생물학 및 세포 신호 전달 연구에 집중하여, 특히 β-아드레날린 수용체와 관련 수용체들의 서열, 구조, 기능을 상세히 규명한 것으로 유명하다. 그는 또한 이 수용체들을 조절하는 두 가지 단백질 계열인 G 단백질 연결 수용체 키나아제(GPCR 키나아제, G protein-coupled receptor kinase_{G 단백질 연결 수용체 키나아제}^영어)와 β-아레스틴(β-arrestin, beta-arrestin_{베타 아레스틴}^영어)을 발견하고 그 특성을 밝혀냈다.

1980년대 중반, 레프코위츠와 그의 동료들은 β-아드레날린 수용체 유전자를 처음으로 클로닝하는 데 성공했으며, 이후 아드레날린과 노르아드레날린 수용체를 포함한 총 8가지 아드레날린 수용체의 유전자 클로닝에도 빠르게 성공했다. 이 연구는 β-아드레날린 수용체를 포함한 모든 GPCR이 매우 유사한 분자 구조를 가지고 있다는 중대한 발견으로 이어졌다. 이 구조는 아미노산 서열에 의해 정의되며, 세포막을 가로질러 7번 왕복하는 형태로 되어 있다. 오늘날 우리는 인체 내 약 1,000개의 수용체가 이 동일한 계열에 속한다는 것을 알고 있다. 이러한 발견의 중요성은 이 모든 수용체가 동일한 기본 메커니즘을 사용한다는 점에 있으며, 이는 제약 연구자들이 인체에서 가장 큰 수용체 계열을 효과적으로 표적화하는 방법을 이해하는 데 큰 도움을 주었다.

3.3. 약학 및 의학에 미친 영향

레프코위츠의 GPCR 연구는 새로운 약물 개발에 혁명적인 기여를 했다. 현재 처방되는 모든 약물의 30~50%가 레프코위츠가 밝혀낸 수용체와 유사한 구조의 '자물쇠'에 '열쇠'처럼 작용하도록 설계되었다. 이는 항히스타민제와 궤양 치료제부터 고혈압, 협심증, 심장병 완화에 사용되는 베타 차단제(β-blocker)에 이르기까지 광범위하다. 또한 그의 연구는 파킨슨병과 편두통 치료제 개발에도 큰 의미를 가진다.

3.4. 학술적 성과 및 영향력

레프코위츠는 톰슨-ISI(Thomson-ISI)에 따르면 생물학, 생화학, 약학, 독성학, 임상의학 분야에서 가장 많이 인용된 연구자 중 한 명으로 꼽힌다. 그의 학술적 영향력은 방대한 인용 지수와 함께 다수의 저명한 과학 저널에 발표된 그의 핵심적인 연구 결과물들을 통해 입증된다.

4. 개인 생활

로버트 레프코위츠는 학자로서의 삶 외에 개인적인 생활에서도 여러 중요한 면모를 보여주었다.

4.1. 가족 관계

로버트 레프코위츠는 린 틸리(Lynn Tilley)와 결혼했다. 그는 다섯 명의 자녀와 여섯 명의 손주를 두고 있다. 이전에는 아르나 브랜델(Arna Brandel)과 결혼했었다.

4.2. 회고록 출판

2021년, 레프코위츠는 "스톡홀름으로 가는 길에 있었던 재미있는 일: 우연한 과학자의 아드레날린 넘치는 모험"(A Funny Thing Happened on the Way to Stockholm: The Adrenaline-Fueled Adventures of an Accidental Scientist)이라는 제목의 회고록을 출판했다. 이 책은 1990년대 레프코위츠 연구실의 박사후 연구원이던 랜디 홀(Randy Hall)과 공동 저술했다.

이 회고록은 레프코위츠의 초기 생애, 의사로서의 훈련 과정, 그리고 베트남 전쟁 중 징병제 의무를 이행하는 수단으로 시작되었으나 결국 연구에 대한 평생의 열정을 불태운 미국 공중 보건국 (NIH의 "황색 베레모"로 알려짐)에서의 근무 경험을 다룬다. 책의 후반부에는 레프코위츠의 연구 경력과 노벨상 수상 전후의 다양한 경험들이 서술되어 있다. 2021년 2월 출판 당시 이 책은 뉴욕 타임스(The New York Times)에서 "주목할 만한 신간(New & Noteworthy)"으로, 네이처(Nature)에서는 "이번 주 최고의 과학 도서(one of the week's best science picks)" 중 하나로 선정되며 주목을 받았다.

1978년: 존 J. 에이벨 상 (John Jacob Abel Award in Pharmacology)
1978년: 파사로 영 과학자상 (Pasarow Young Scientist Award)
1988년: 가드너 국제상 (Gairdner Foundation International Award)
1992년: 브리스톨-마이어스 스큅 심혈관 연구 공로상 (Bristol-Myers Squibb Award for Distinguished Achievement In Cardiovascular Research)
2001년: 제시 스티븐슨 코발렌코 메달 (Jessie Stevenson Kovalenko Medal, 미국 국립 과학원)
2001년: 파사로 상 (Pasarow Award)
2001년: 프레드 콘라드 코흐 상 (Fred Conrad Koch Award)
2003년: 르풀롱-델라랑드 재단 과학 그랑프리 (Fondation Lefoulon - Delalande Grand Prix for Science, 프랑스 학술원)
2003년: 내분비 조절상 (Endocrine Regulation Prize)
2006년: 조지 M. 코버 강연직 (George M. Kober Lectureship)
2007년: 올버니 의료센터상 (Albany Medical Center Prize in Medicine and Biomedical Research)
2007년: 쇼상 (The Shaw Prize in Life Science and Medicine)
2007년: 미국 국가 과학 메달 (National Medal of Science)
2009년: BBVA 재단 지식의 프론티어 상 (BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award, 생체의학 부문)
2009년: 미국 심장 협회 연구 성과상 (Research Achievement Award, American Heart Association)
2011년: 조지 M. 코버 메달 (George M. Kober Medal)
2014년: 미국 성과 아카데미 골든 플레이트 상 (Golden Plate Award of the American Academy of Achievement)